耐火材料技术的最新发展之轻质骨料技术

节能降耗和降低二氧化碳的排放，已经成为世界高温工业发展的新要求，耐火材料作为高温工业的关键基础性材料，也面临着严峻的挑战，一方面在耐火材料生产过程中要节能降耗，减少碳排放，另一方面，耐火材料要在为高温工业所服务的过程中要实现节能降耗的目的。因此，世界范围内的耐火材料工作者进行了大量的研究工作，开发出了新的耐火材料技术。武汉科技大学材料与冶金学院院长李亚伟院长介绍了轻质骨料耐火材料技术的最新研究成果。

李亚伟院长指出，对于某些特定的耐火材料并不需要其骨料具有较高的体积密度和低的气孔率。根据耐火材料的渣侵蚀机理，基质是容易受渣侵蚀的部分，熔铸往往会渗透的耐火材料的基质并与之反应，形成一个渗透侵蚀层，侵蚀层与原质层之间热膨胀系数有差别，会在两者之间形成裂纹，随着裂纹的扩展，侵蚀层会与骨料一起剥落，进入到渣中，这与骨料的体积密度和气孔率的高低没有太大的关系。因此，对于使用于特定场合的耐火材料，可以用轻质骨料来替代高密度骨料，这样，可以使耐火材料骨料与基质达到某种性能的平衡，同时，使用轻质骨料不但能减少其制备过程中能源消耗及CO2排放，还能降低耐火材料的热导率，减少使用过程中炉衬的散热损失。

采用新开发的轻质镁铝尖晶石骨料M85取代电熔镁砂制备方镁石尖晶石耐火材料，其常温和高温抗折强度、荷重软化温度及抗热震性能均高于使用电熔镁砂骨料的试样，而且其热导率也低于使用镁砂骨料的试样。用另一种轻质方镁石尖晶石骨料M40制备方镁石尖晶石浇注料，其与使用电熔镁砂的浇注料的抗渣蚀性差别不大，且不随二氧化硅微粉含量的变化而改变。当二氧化硅微粉含量高于2%时，使用轻质骨料的浇注料的渗透指数要低于使用电熔镁砂骨料的浇注料。

因此，结合耐火材料的特定使用场合，在优化耐火材料基质组成和结构的同时，采用轻质低密度的原料作为耐火材料的骨料是可行的，也是有益的。